Blockdit Logo (Mobile)
Antfield
•
30 ต.ค. 2020 เวลา 16:46 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เริ่มจุดเตาแล้ว!! กับเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นรุ่นใหม่ล่าสุดของประเทศอังกฤษ "The Mega Amp Spherical Tokamak (MAST) Upgrade"
ซึ่งข้อมูลที่ได้จากการเดินเครื่องเตาทดสอบลูกนี้จะช่วยปูทางไปสู่เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นที่เรารอคอยกันมาแสนนาน
พลาสม่าที่เกิดอยู่ในเตา Mast Upgrade นี้จะมีลักษณะเป็นโดนัททรงกลมคล้ายลูกแอปเปิ้ล
หลังจากการออกแบบ, พัฒนาและใช้เวลาก่อสร้างอยู่หลายปี ด้วยเงินทุนกว่า 2,200 ล้านบาท มาวันนี้ "The Mega Amp Spherical Tokamak (MAST) Upgrade" หรือ Mast Upgrade เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นรุ่นใหม่ของ UK Atomic Energy Authority (UKAEA) ก็ได้เริ่มเดินเครื่องและสร้างพลาสม่าได้สำเร็จเป็นครั้งแรก
โดยเตา Mast นี้เป็นแบบ Spherical Tokamak ด้วยลักษณะของเตาที่จะสร้างพลาสม่าให้ออกมาเป็นรุปทรงเหมือนลูกแอปเปิล แทนที่จะเป็นทรง "โดนัท" อย่างในเตานิวเคลียร์ฟิวชั่นที่มีใช้กันอยู่ในปัจจุบัน
เตา Tokamak นั้นจะสร้างและขังพลาสม่าเป็นทรงโดนัท
โดยเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นที่ทั่วโลกกำลังพัฒนากันส่วนใหญ่ในปัจจุบันนั้นจะพัฒนามาจากเตาพื้นฐานของเตา Tokamak ซึ่งจะสร้างพลาสม่าขึ้นมาในเตาและขังไว้ด้วยสนามแม่เหล็กเป็นรูปทรงโดนัท
แต่ก็ยังมีปัญหาความท้าทายทางวิศวกรรมอีกมากมายที่ต้องจัดการ โดยหนึ่งในปัญหาหลักก็คือ "exhaust problem"
แม้ว่าเราจะสามารถขังพลาสม่าเอาไว้ได้แล้ว แต่ความร้อนมหาศาลที่เกิดจากปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้นสร้างปัญหาให้กับวัสดุในตัวเตาเป็นอย่างมาก
3 วัตถุประสงค์หลักของการออกแบบและเดินเครื่องเตา Mast Upgrade
โดยเตา Mast นี้ได้มีการออกแบบห้องพักพลาสม่าที่เรียกว่า "Divertor" ไว้ทั้งด้านบนและด้านล่างของเตา
ซึ่งเป็นส่วนที่ใช้ควบคุมพลาสม่าร้อนจัดให้มีเวลาไหลมาพักตัวในห้องพักนี้เพื่อลดอุณหภูมิ ช่วยลดการใช้วัสดุทดร้อนพิเศษในการก่อสร้างเตาปฏิกรณ์
ห้องพักร้อนของพลาสม่าที่เกิดในเตาปฏิกรณ์
ทั้งนี้เตา Mast นี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ STEP หรือ The Spherical Tokamak for Energy Production (STEP) ในการออกแบบปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นขนาดเล็กที่มีต้นทุนไม่เวอร์วังเหมือนเตา Tokamak อย่างในปัจจุบัน เช่น เตา ITER ที่มีหลายชาติร่วมพัฒนาด้วยเงินทุนวิจัยนับแสนล้านบาท
ซึ่งโครงการ STEP นี้มีการพัฒนามาตั้งแต่ปี 1980 และมีแผนในเพื่อพัฒนาเตาแบบ Spherical Tokamak สู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ภายในปี 2040
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชั่นแบบ Spherical Tokamak
โดยข้อมูลจากการเดินเครื่องเตา Mast นี้ก็จะเป็นส่วนหนึ่งที่จะนำไปพัฒนาการออกแบบเตา ITER ซึ่งอยู่ในระหว่างการก่อสร้างด้วย
มาวันนี้ภาพของก้อนพลาสม่ารูปทรงคล้ายผลแอปเปิ้ลนี้ อาจเป็นความหวังและกำลังปูทางไปสู่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชั่นที่มนุษย์เราเฝ้าฝันรอมานานเกือบศตวรรษ
หน้าตาของเตา Mast ทั้งภายในและภายนอก
ก็ยังคงมีข่าวความก้าวหน้าของการพัฒนาเทคโนโลยีนิวเคลียร์ฟิวชั่นออกมาให้เราได้ติดตามกันอยู่เรื่อย ๆ รอดูกันต่อไป หวังว่าจะได้มีทันให้ได้ใช้งานกันในเร็ววัน เพราะนี่คือหนึ่งในเทคโนโลยีที่อาจจะมาช่วยแก้ปัญหาโลกร้อนได้อย่างถาวร

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา